用于管理电气设施中的绝缘故障的方法和系统与流程

本发明涉及用于管理电气设施特别是配电设施中的绝缘故障的方法和设备。本发明特别适用于电相和中性线不接地的电气设施(例如使用it型接地系统的设施)。

背景技术：

1、在这种设施中，通常使用检测系统来检测和定位由其中一相(或中性线)意外接地引起的绝缘故障。

2、实际上，当这种绝缘故障以孤立的方式发生时，这种故障并不总是对设施产生直接的风险，因此只要没有出现其他绝缘故障，就不总是需要中断整个设施的运行。该设施可以继续运行，直到故障被定位，并且操作者可被派往该位置以消除造成该故障的问题。然而，如果在第一绝缘故障存在的同时出现第二绝缘故障，则必须立即采取行动来消除至少一个绝缘故障。

3、在当今的设施中，设施的电气负载由保护装置比如断路器或保险丝保护，当检测到第二故障时，这些保护装置断开所有的电气负载。

4、这具有的缺点是，对所有电气负载的供电被中断，即使对于未受电气故障影响的电气负载也是如此。这导致整个设施的关闭，并且不可能确保任何服务的连续性，这在一些应用中可能是有害的，特别是在工业或服务部门的设施中。

技术实现思路

1、特别地，本发明旨在通过提出用于管理电气设施中的绝缘故障的方法和设备来补救这些缺点，从而在确保令人满意的服务质量的同时保持设施的安全性。

2、为此，本发明的一方面涉及一种用于管理电气设施中的一个或多个绝缘故障的系统，该电气设施包括电源、功率转换设备和配置为向电气负载供电的电源线，每条电源线连接到功率转换设备的输出端子，该输出端子选自第一输出端子、第二输出端子和中间输出端子，该系统包括监测设备、配置为测量设施中的电量的测量设备以及由监测设备控制的开关，监测设备配置成：

3、·检测设施中的第一绝缘故障；

4、·检测设施中的第二绝缘故障；

5、·自动控制与输出端子相关的开关中的一个，以便断开，从而消除检测到的电气故障中的一个，要断开的开关根据检测到的绝缘故障的位置和预定的控制规则来选择，使得可以仅断开一些电气负载。

6、根据一些有利的但非强制性的方面，这种检测方法可以单独或以任何技术上允许的组合结合一个或多个以下特征：

7、-监测设备配置成使得，如果在中间输出端子上检测到第一绝缘故障，并且如果在第一输出端子或第二输出端子上检测到第二绝缘故障，则与该另一输出端子相对应的开关断开，以便消除第二绝缘故障，而不断开与中间输出端子相关的开关；

8、-监测设备配置成使得，如果在第一输出端子或第二输出端子上检测到第一绝缘故障，则不管在哪里检测到第二绝缘故障，通过开关断开对应于已经检测到第一故障的输出端子的开关；

9、-监测设备配置成使得，如果第一绝缘故障和第二绝缘故障发生在第一输出端子和第二输出端子上，并且如果中间输出端子没有受到任何绝缘故障的影响，则第一输出端子和第二输出端子之间具有较低优先级的输出端子被断开，以便消除与该输出端子相关的绝缘故障，使得另一个输出端子可以保持连接，而不会断开中间输出端子；

10、-监测设备配置成基于由测量设备提供的测量来自动检测设施中的第一绝缘故障和第二绝缘故障；

11、-监测设备配置成基于由连接到设施的永久绝缘监测器提供的测量来自动检测设施中的第一绝缘故障和第二绝缘故障；

12、-监测设备配置为防止中间输出端子的断开。

13、根据另一方面，本发明涉及一种配电设施，包括电源、功率转换设备和配置为向电气负载供电的电源线，每条电源线连接到功率转换设备的输出端子，该输出端子选自第一输出端子、第二输出端子和中间输出端子，该系统包括如上所述的监测设备。

14、根据另一方面，具有较高优先级的负载连接在中间输出端子与第一和第二输出端子中的一个或另一个之间。

15、根据另一方面，本发明涉及一种用于管理电气设施中的绝缘故障的方法，该电气设施包括电源、功率转换设备和配置为向电气负载供电的电源线，每条电源线连接到功率转换设备的输出端子，该输出端子选自第一输出端子、第二输出端子和中间输出端子，该系统包括监测设备、配置为测量设施中的电量的测量设备以及由监测设备控制的开关，该方法包括以下步骤：

16、·检测设施中的第一绝缘故障；

17、·检测设施中的第二绝缘故障；

18、·自动控制与输出端子相关的开关中的一个，以便断开，从而消除检测到的电气故障中的一个，要断开的开关根据检测到的绝缘故障的位置和预定的控制规则来选择，使得可以仅断开一些电气负载。

技术特征：

1.一种用于管理电气设施(2；2a；2b)中的一个或多个绝缘故障的系统，该电气设施包括电源(4)、功率转换设备(10)和配置为向电气负载(8)供电的电源线，每条电源线连接到功率转换设备的输出端子，该输出端子选自第一输出端子(l+)、第二输出端子(l-)和中间输出端子(m)，该系统包括监测设备(26)、配置为测量设施中的电量的测量设备(28)以及由监测设备控制的开关(41、42、43、44、30、32、34)，监测设备配置成：

2.根据前一权利要求所述的系统，其中，所述监测设备配置成使得，如果在所述中间输出端子(m)上检测到所述第一绝缘故障，并且如果在所述第一输出端子(l+)或所述第二输出端子(l-)上检测到所述第二绝缘故障，则与该另一输出端子相对应的开关断开，以便消除第二绝缘故障，而不断开与中间输出端子(m)相关的开关(32)。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述监测设备配置成使得，如果在所述第一输出端子(l+)或所述第二输出端子(l-)上检测到所述第一绝缘故障，则不管在哪里检测到所述第二绝缘故障，通过所述开关断开对应于已经检测到第一故障的输出端子的开关(41、42、43、44、30、32、34)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述监测设备配置成使得，如果所述第一绝缘故障和所述第二绝缘故障发生在所述第一输出端子(l+)和所述第二输出端子(l-)上，并且如果所述中间输出端子(m)没有受到任何绝缘故障的影响，则所述第一输出端子(l+)和所述第二输出端子(l-)之间具有较低优先级的输出端子被断开，以便消除与该输出端子相关的绝缘故障，使得另一个输出端子(l+、l-)可以保持连接，而不会断开中间输出端子(m)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述监测设备配置为基于由所述测量设备(28)提供的测量来自动检测所述设施(2；2a)中的第一绝缘故障和第二绝缘故障。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中，所述监测设备配置为基于由连接到所述设施的永久绝缘监测器(24)提供的测量来自动检测所述设施(2b)中的第一绝缘故障和第二绝缘故障。

7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述监测设备配置为防止所述中间输出端子(m)断开。

8.一种配电设施，包括电源(4)、功率转换设备(10)和配置为向电气负载(8)供电的电源线，每条电源线连接到功率转换设备的输出端子，该输出端子选自第一输出端子(l+)、第二输出端子(l-)和中间输出端子(m)，该系统包括根据前述权利要求中任一项所述的监测设备(26)。

9.根据权利要求8所述的设施，其中，具有较高优先级的负载连接在所述中间输出端子(m)与所述第一和第二输出端(l+、l-)中的一个或另一个之间。

10.一种用于管理电气设施中的一个或多个绝缘故障的方法，该电气设施包括电源(4)、功率转换设备(10)和配置为向电气负载(8)供电的电源线，每条电源线连接到功率转换设备的输出端子，该输出端子选自第一输出端子(l+)、第二输出端子(l-)和中间输出端子(m)，该系统包括监测设备(26)、配置为测量设施中的电量的测量设备(28)以及由监测设备控制的开关(41、42、43、44、30、32、34)，该方法包括以下步骤：

技术总结
这种用于管理电气设施(2)中的绝缘故障的系统包括监测设备(26)、配置成测量设施中的电量的测量设备(28)以及由监测设备控制的开关(41、42、43、44、30、32、34)，监测设备配置成：·检测设施中的第一绝缘故障；·检测设施中的第二绝缘故障；·自动控制与输出端子(L+、L‑、M)相关的开关(41、42、43、44、30、32、34)中的一个，以便断开，从而消除检测到的电气故障中的一个，要断开的开关根据检测到的绝缘故障的位置和预定的控制规则来选择，使得可以仅断开一些电气负载。

技术研发人员：J.斯捷潘尼克,H.D.斯托克曼
受保护的技术使用者：施耐德电气工业公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13